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接口和抽象类 多态

接口和抽象类 多态

作者: 一路摇到顶 | 来源:发表于2016-08-17 09:07 被阅读22次
  • 抽象类

    1. 抽象类是包含抽象方法的类。也就是被abstract修饰,没有具体实现的方法的类。
    2. 抽象类和普通类是同样可以拥有成员变量,成员方法。
    3. 抽象类包含的抽象方法必须由public 或protected修饰,默认是public。因为需要被子类进行继承和实现,不可以是用private修饰。
    4. 当子类继承抽象类,必须实现所有的抽象方法,否则需要做为抽象类进行修饰,因为包含有父类继承下来的抽象方法。
  • 接口

    1. 接口是对行为的抽象
    2. 成员属性默认指定为public static final,所有的方法只能声明不能有实现,被指定为public abstract不能修改。
  • 接口和抽象类的区别

    • 语义上的区别
    1. 抽象类可有自己的成员方法,接口只能有方法的定义。
    2. 接口不允许有静态方法和静态代码块。
    • 设计上的区别
      1. 抽象类归根结底还是一个类,他是对一个类的抽象。而接口是对一个行为的抽象,是对多个类统一的行为进行抽象。
      2. 继承抽象类是“是不是”的关系,而实现接口是“能不能”的关系。
      3. 抽象类是一个类的模板是子类发展的基本功能的规划。接口是行为的规划。
  • 多态
    首先是需要有继承或者实现,方法重写,父类引用指向子类引用。

  1. 多态在指定程序中定义的引用变量所指向的具体类型。
  2. 该引用变量发出方法的调用时,在编程时不确定,而是在程序运行时才确定,既引用变量到底指向哪个类的实例。该方法具体的实现是由运行时才能确定。

经典笔试题

class A {         
  public String show(D obj)...{
                return ("A and D");
  }          
  public String show(A obj)...{
                return ("A and A");         
  } 
} 
class B extends A{         
  public String show(B obj)...{ 
               return ("B and B");      
   }       
  public String show(A obj)...{ 
               return ("B and A");      
   } 
}
class C extends B...{} 
class D extends B...{} 
问题:以下输出结果是什么?
A a1 = new A();       
A a2 = new B(); 
B b = new B();   
C c = new C();   
D d = new D();      
System.out.println(a1.show(b));   ①
System.out.println(a1.show(c));   ② 
System.out.println(a1.show(d));   ③ 
System.out.println(a2.show(b));   ④ 
System.out.println(a2.show(c));   ⑤    
System.out.println(a2.show(d));   ⑥   
System.out.println(b.show(b));     ⑦    
System.out.println(b.show(c));     ⑧    
System.out.println(b.show(d));     ⑨  
 
答案是:
   ①   A and A              ②   A and A              ③   A and D              ④   B and A              ⑤   B and A              ⑥   A and D              ⑦   B and B              ⑧   B and B              ⑨   A and D

分析

 ①②③比较好理解,一般不会出错。④⑤就有点糊涂了,为什么输出的不是"B and B”呢?!!先来回顾一下多态性。
        运行时多态性是面向对象程序设计代码重用的一个最强大机制,动态性的概念也可以被说成“一个接口,多个方法”。Java实现运行时多态性的基础是动态方法调度,它是一种在运行时而不是在编译期调用重载方法的机制。
        方法的重写Overriding和重载Overloading是Java多态性的不同表现。重写Overriding是父类与子类之间多态性的一种表现,重载Overloading是一个类中多态性的一种表现。如果在子类中定义某方法与其父类有相同的名称和参数,我们说该方法被重写(Overriding)。子类的对象使用这个方法时,将调用子类中的定义,对它而言,父类中的定义如同被“屏蔽”了。如果在一个类中定义了多个同名的方法,它们或有不同的参数个数或有不同的参数类型,则称为方法的重载(Overloading)。Overloaded的方法是可以改变返回值的类型但同时参数列表也得不同。
        当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。 (但是如果强制把超类转换成子类的话,就可以调用子类中新添加而超类没有的方法了。)
        好了,先温习到这里,言归正传!实际上这里涉及方法调用的优先问题 ,优先级由高到低依次为:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。让我们来看看它是怎么工作的。
        比如④,a2.show(b),a2是一个引用变量,类型为A,则this为a2,b是B的一个实例,于是它到类A里面找show(B obj)方法,没有找到,于是到A的super(超类)找,而A没有超类,因此转到第三优先级this.show((super)O),this仍然是a2,这里O为B,(super)O即(super)B即A,因此它到类A里面找show(A obj)的方法,类A有这个方法,但是由于a2引用的是类B的一个对象,B覆盖了A的show(A obj)方法,因此最终锁定到类B的show(A obj),输出为"B and A”。
        再比如⑧,b.show(c),b是一个引用变量,类型为B,则this为b,c是C的一个实例,于是它到类B找show(C obj)方法,没有找到,转而到B的超类A里面找,A里面也没有,因此也转到第三优先级this.show((super)O),this为b,O为C,(super)O即(super)C即B,因此它到B里面找show(B obj)方法,找到了,由于b引用的是类B的一个对象,因此直接锁定到类B的show(B obj),输出为"B and B”。
        按照上面的方法,可以正确得到其他的结果。
        问题还要继续,现在我们再来看上面的分析过程是怎么体现出蓝色字体那句话的内涵的。它说:当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。还是拿a2.show(b)来说吧。
        a2是一个引用变量,类型为A,它引用的是B的一个对象,因此这句话的意思是由B来决定调用的是哪个方法。因此应该调用B的show(B obj)从而输出"B and B”才对。但是为什么跟前面的分析得到的结果不相符呢?!问题在于我们不要忽略了蓝色字体的后半部分,那里特别指明:这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是被子类覆盖的方法。B里面的show(B obj)在超类A中有定义吗?没有!那就更谈不上被覆盖了。实际上这句话隐藏了一条信息:它仍然是按照方法调用的优先级来确定的。它在类A中找到了show(A obj),如果子类B没有覆盖show(A obj)方法,那么它就调用A的show(A obj)(由于B继承A,虽然没有覆盖这个方法,但从超类A那里继承了这个方法,从某种意义上说,还是由B确定调用的方法,只是方法是在A中实现而已);现在子类B覆盖了show(A obj),因此它最终锁定到B的show(A obj)。这就是那句话的意义所在。

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